Ученые соединили черенок одного томата с корнем другого, набор эпигенетических меток которого искусственно изменили. В результате томат посчитал, что пережил засуху.
«Это можно сделать с любым растением. Наше исследование стало большим прорывом в эпигенетике: теперь ее можно использовать для улучшения урожайности. Более того, в будущем с помощью эпигенетики мы сможем защищать леса от последствий глобального потепления», – рассказал Салли Маккензи – профессор Пенсильванского университета (США)
Профессор Маккензи и ее коллеги впервые воспользовались эпигенетикой, чтобы повысить урожайность помидоров. Для этого они привили стебель одного томата к корням другого.
Такую процедуру часто используют при одном из видов бесполого размножения растений, и чтобы улучшить свойства многих плодовых культур, например, яблонь и груш. Как правило, если соединить черенки и корни даже разных видов растений, они срастаются. Благодаря этому селекционеры объединяют полезные качества подвоя, то есть уже существующей корневой системы, и привоя – пересаживаемого стебля и побегов.
В ходе своего исследования Маккензи и ее коллеги проверили, как изменится жизнедеятельность и урожайность помидоров, если пересадить их на корень томата с другими генетическими «воспоминаниями». Эпигенетические метки второго растения ученые изменили, чтобы в их клетках повысилась активность гена MSH1.
Этот участок ДНК активизируется в тех случаях, когда растение переживает засуху и «запоминает» информацию о проблеме с доступом к воде. Если его «включить», это не только повышает стойкость растения к непогоде, но и делает его более продуктивными.
Руководствуясь этой идеей, ученые активировали MSH1 в геноме помидоров, удалили их стебли и соединили их с побегами других помидоров, которые раньше не могли пережить засуху. В результате активность MSH1 увеличилась не только в корнях, но и в пересаженном стебле томатов. После этого их урожайность в среднем выросла на 35%.
Дальнейшие наблюдения показали, что потомки унаследовали это качество, сохранив высокую урожайность и стойкость к непогоде на протяжении как минимум пяти поколений. Маккензи и ее коллеги считают, что благодаря их результатам эпигенетику теперь можно широко использовать в сельском хозяйстве и ботанических исследованиях.
Источник: nauka.tass.ru
